Inventurní měření kubatur surovin

Pracovníci fy. GEOINVENT s.r.o. mají mnohaleté zkušenosti s prováděním inventurního měření kubatur nejrůznějších surovin v mnoha závodech ČR.

Případným zájemcům o tuto službu si dovolím stručně představit metody geodetického měření kubatur, porovnat jejich použití, přesnosti a přiblížit princip výpočtu.

Metody geodetického měření povrchu suroviny je možno rozdělit do třech zcela odlišných skupin. Přičemž princip výpočtu kubatur z takto získaných dat je v podstatě vždy stejný.

Metody měření:

1) tachymetrické měření

Je nejpoužívanější geodetická metoda podrobného polohového měření, při níž měřič fyzicky prochází mapovaný povrch a měří všechny jeho hrany a důležité body. Při použití pasivního odrazu dálkoměru, (jímž je vybavena většina současných totálních stanic) je možné měřit i fyzicky nepřístupné povrchy. Při následném zpracování se vytvoří digitální model terénu (v zkratce DMT), jenž je trojrozměrným počítačovým zobrazením měřeného povrchu.

Způsob použití: dá se použít ve všech typech úložišť (kromě uzavřených zásobníků), včetně zastřešených. S výhodou se používá u menších a středně velkých úložišť, kde se uplatní příznivý poměr cena/výkon.

Přesnost měření: geodetická přesnosturčení polohy měřených bodů je +- 1 cm. Detailnost zaměření plochy a následně vytvořeného DMT se nedá číselně vyjádřit. Při dodržení správné metodiky měření se velice blíží skutečnosti.

2) pozemní nebo letecké 3D skenování

Je progresivní, rychle se rozvíjející metoda bezkontaktního měření. Zájmový prostor – úložiště je nasnímán 3D skenerem z několika stanovišť (nebo průletů letounu). Výsledkem je tzv. mračno bodů, jenž pokrývá celou plochu povrchu s hustotou rozteče změřených bodů v řádech cm až dm. Z tohoto mračna bodů se opět vytvoří již zmíněný DMT - digitální model terénu.

Způsob použití: dá se použít téměř ve všech typech úložišť (kromě uzavřených zásobníků), lépe na otevřených nezastřešených plochách. Přednosti 3D skenování vyniknou především u velkých, nebo fyzicky nepřístupných ploch, kde dojde k efektivnímu využití poměrně nákladného přístrojového vybavení.

Přesnost měření: geodetická přesnost je stejná jako u předešlé metody. Detailnost zaměření plochy a následně vytvořeného DMT je téměř rovna skutečnosti.

3) pozemní nebo letecká fotogrammetrie

Je více jak 100 let stará metoda, jenž je založena na myšlence nahradit přímé měření v terénu, měřením vzdáleností mezi body na fotografických snímcích. Při použití dvou snímků vzájemně posunutých o známou hodnotu vzniká tzv.stereoskopický obraz,na kterém se dá kromě polohy určit též výška měřeného objektu (povrchu).

Způsob použití: v současnosti se používá především letecká fotogrammetrie k mapování velkých územních celků.

Přesnost měření: pro nižší přesnost určení výšek měřených bodů (v řádu dm.), považuji tuto metodu pro inventurní měření kubatur za nevhodnou.

Pro úplnost je potřeba ještě zmínit měření kalibrovaným pásmem, jenž se používá pro zjištění povrchu suroviny v uzavřených zásobnících (silech,bunkrech), do kterých je přístup pouze malým technologickým poklopem. V takovýchto zásobnících je možno povrch změřit pouze za pomocí pásma se závažím (v případě vysoké prašnosti a nízké viditelnosti), nebo ručním laserovým dálkoměrem „disto“.

Firma GEOINVENT s.r.o. používá k inventurnímu měření kubatur metodu tachymetrického měření, jenž umožňuje změřit povrch suroviny rychle (v řádu několika minut) - bez nároků na omezení výrobního procesu a přesně i v ztížených podmínkách, (použití teleskopických výtyček s nástavci) kdy je surovina na dně hlubokých boxů.

Důležitým faktorem je též výhodný poměr cena/výkon, jenž je u menších a středně velkých úložišť příznivější než u nákladnějšího skenování.

Pokud charakter zakázky vyžaduje kombinaci tachymetrického měření a 3D skenování, provádíme tyto práce v spolupráci s specializovanou firmou.

Metoda výpočtu kubatur:

Za použití některé z předcházejících metod je z naměřených hodnot (pro účely výpočtu kubatur) vytvořen již zmíněný DMT - digitální model terénu. Digitální model terénu je v počítači vytvořená trojrozměrná plocha, jenž vznikne propojením množství naměřených bodů a definuje skutečný povrch měřené suroviny. Aby bylo možno spočítat objem, musí být vytvořeny tyto modely dva – model suroviny a model úložné plochy pod ní.

Mezi těmto dvěma digitálními modely je v specializovaném softwaru, již prakticky automaticky počítán objem.

Přesnost výpočtu kubatury:

matematická přesnost výpočtu je téměř absolutní (je dána výpočetními algoritmy použitými v specializovaném softwaru) a pro další rozbor vlivů na přesnost ji můžeme vyloučit.
geodetická přesnost již byla zmíněna u jednotlivých metod měření a můžeme ji (vyjma metody fotogrammetrické) též zanedbat.

Výsledná přesnost výpočtu kubatury je vždy dána „detailností“ zaměření obou povrchů (suroviny i dna). V praxi to bohužel často znamená, že povrch suroviny se podaří velmi detailně zaměřit, ovšem úložnou plochu pod ní již není možno zmapovat se stejnou přesností. Výsledná přesnost výpočtu kubatury je pak zásadně ovlivněna touto nepřesností.

Tento problém se dá dobře eliminovat zavedením periodického měření kubatur v daném provoze. Periodická inventurní měření kubatur jsou vždy počítána ke stejnému modelu částečně zaměřeného dna. Pokud je povrch suroviny vždy výše než zakryté dno, je inventurní rozdíl mezi prvním a následujícím měřením přesný. Pokud je při dalším inventurním měření hladina suroviny snížena natolik, že je odkryt dříve zakrytý povrch dna, je provedeno jeho doměření(zpřesnění digitálního modelu úložné plochy) a tím zpřesnění celého výpočtu kubatury. Takto se při periodickém měření může zcela vyloučit nepřesnost z neznámého (nebo částečně neznámého) tvaru dna.

Při dobrých podmínkách měření se praxí ověřená přesnost výpočtu kubatury u malých a středně velkých úložišť (v řádu stovek až tisíců m² zasypané plochy) pohybuje v jednotkách m³.

ripple , tvorba www stránek Liberec